Hóa tính Acid_nitric

Acid nitric là một monoacid mạnh, một chất oxy hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ và là một acid một nấc vì chỉ có một sự phân ly.

Các tính chất acid

Là một acid điển hình, acid nitric có mọi tính chất của acid như phản ứng với base, oxide basemuối để tạo thành các muối mới, trong số đó quan trọng nhất là muối amoni nitrat. Do tính chất oxy hóa mạnh của nó, acid nitric (ngoại trừ một số ngoại lệ) không giải phóng hydro khi phản ứng với kim loại và tạo ra các muối thường có trạng thái oxy hóa cao hơn. Vì lý do này, tình trạng ăn mòn nặng có thể xảy ra và cần phải bảo vệ thích hợp bằng cách sử dụng các kim loại hoặc hợp kim chống ăn mòn khi chứa acid này.

Acid nitric là một acid mạnh với một hắng số cân bằng acid (pKa) = -2: trong dung dịch nước, nó hoàn toàn điện ly thành các ion nitrat NO3− và một proton hydrat, hay còn gọi là ion hydroni, H3O+:

HNO3 + H2O → H3O+ + NO3−

Các đặc tính oxy hóa

Phản ứng với kim loại

Là một chất oxy hóa mạnh, acid nitric phản ứng mãnh liệt với nhiều kim loại và phản ứng có thể gây nổ. Tùy thuộc vào nồng độ acid, nhiệt độ và tác nhân gây liên quan, sản phẩm tạo ra cuối cùng có thể gồm nhiều loại và nhiều sản phẩm khử đa dạng như N2, NO, NO2, N2O, NH4NO3. Phản ứng xảy ra với hầu hết các kim loại, ngoại trừ các kim loại quý (Au, Pt) và một số hợp kim. Trong phần lớn các trường hợp, các phản ứng oxy hóa chủ yếu với acid đặc thường tạo ra nitơ dioxide (NO2).

Cu + 4HNO3 (đặc) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

Tính chất acid thể hiện rõ đối với acid loãng, thường tạo ra nitơ oxide (NO):

3Cu + 8HNO3 (loãng) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

Do acid nitric là một chất oxy hóa mạnh, H+ thường hiếm khi được tạo ra. Cho nên khi kim loại phản ứng với acid nitric rất loãng (1–2% hay 0,2–0,3 M) và lạnh (gần 0 ℃) thì mới giải phóng hydro:

Mg(rắn) + 2HNO3 (dd) → Mg(NO3)2 (dd) + H2 (khí)

Sự thụ động hóa

chromi (Cr), sắt (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), mangan (Mn) và nhôm (Al) dễ hòa tan trong dung dịch acid nitric loãng, nhưng đối với acid đặc nguội lại tạo một lớp oxide kim loại Al2O3, Fe2O3,… bảo vệ chúng khỏi bị oxy hóa thêm, hiện tượng này gọi là sự thụ động hóa.

Phản ứng với phi kim

Khi phản ứng với các nguyên tố phi kim, ngoại trừ silic và các nguyên tố nhóm halogen, các nguyên tố phi kim này thường bị oxy hóa đến trạng thái oxy hóa cao nhất và tạo ra nitơ dioxide đối với acid đặc và nitơ oxide đối với acid loãng:

C + 4HNO3 → CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O hoặc 3C + 4HNO3 → 3CO2↑ + 4NO↑ + 2H2OP + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2↑ + H2O

Phản ứng với hợp chất

3H2S + 2HNO3 (> 5%) → 3S↓ + 2NO↑ + 4H2OPbS + 8HNO3 (đặc) → PbSO4↓ + 8NO2↑ + 4H2O

Ngoài ra, Ag3PO4 tan trong HNO3, HgS không tác dụng với HNO3.

Phản ứng với hợp chất hữu cơ

Nhiều hợp chất hữu cơ bị phá hủy khi tiếp xúc với acid nitric, nên acid này rất nguy hiểm nếu rơi vào cơ thể người.